【摘 要】
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目的 新结构类型化合物2,3 ,5-东-O-乙酰基-N6-(3-羟基苯基)腺苷(WS070117)通过激活AMP激活的蛋白激酶(AMPK)发挥调血脂作用,但其如何激活AMPK目前尚不明确.本研究试图从
【机 构】
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中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室,北京100050
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目的 新结构类型化合物2,3 ,5-东-O-乙酰基-N6-(3-羟基苯基)腺苷(WS070117)通过激活AMP激活的蛋白激酶(AMPK)发挥调血脂作用,但其如何激活AMPK目前尚不明确.本研究试图从分子水平阐释WS070117激活AMPK的分子机制.方法 运用32P同位素标记法分别从分子和细胞水平检测WS070117对AMPK活性的影响,Western Blot检测HepG2细胞内AMPK磷酸化表达.分子对接技术模拟WS070117与AMPK的相互作用.通过大肠杆菌表达系统体外表达纯化AMPK调节性γ亚基,采用表面等离子共振(SPR)、等温滴定量热(ITC)、核磁共振转移饱和差谱(STD-NMR)、圆二色谱(CD)等技术分别从动力学、热力学、小分子结构及蛋白质结构等不同角度解析其相互作用的生物化学本质.结果 在细胞水平WS070117呈时间和剂量依赖性使HepG2细胞内AMPK活性升高,促进其α亚基Thr172磷酸化表达.在分子水平WS070117呈剂量依赖性激活AMPK,使其活性增加91.5％,EC50=327.3μmol·L-1.分子对接实验表明WS070117以疏水、静电和氢键相互作用与AMPKγ蛋白结合,结合位点数为2.SPR实验表明WS070117与AMPKγ蛋白有特异性瞬时弱相互作用,结合速率常数、解离速率常数及平衡解离常数分别为987.4 M-s-1,0.006582 s-1和6.6 μmol·L-1.ITC实验得出WS070117与AMPKγ蛋白结合的焓变、熵变、结合位点数及平衡解离常数分别为-1590±138.1 cal·mol-1,18.3 cal/mol/deg、2.56±0.158和6.9 μmol·L-1.STD-NMR实验揭示与AMPKγ蛋白结合后WS070117上嘌呤环、苯环和乙酰基上的氢化学位移发生改变,以上实验结果与分子对接结果相一致.CD实验进一步表明WS070117结合可引起AMPKγ亚基二级结构和三级结构改变,使其α螺旋含量最大减少13.5％,苯丙氨酸构象发生改变.结论 WS070117以其嘌呤环、苯环和乙酰基通过疏水、静电和氢键瞬时弱相互作用诱导AMPKγ亚基构象发生改变,促进AMPKα亚基Thr172磷酸化表达,从而激活AMPK.
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